南吕梁山隧道无砟轨道道床施工技术

南吕梁山隧无砟轨道道床施工技术（隧道工）论文姓 名： 单 位： 南吕梁山隧道无砟轨道道床施工技术摘要：铁路事业的蓬勃发展加上我国广阔的山地地形，因此开挖隧道在我国铁路隧道建设中一直是不可避免的。而在铁路建设当中对无砟轨道道床施工的要求越来越高，尤其是铁路隧道道床施工又是重中之重。本文将对南吕梁山隧道无砟轨道道床施工过程中的技术进行了详细的讲解，供大家参考。关键词：南吕梁山隧道 无砟轨道道床 施工技术1 工程概况南吕梁山隧道位于山西省临汾市境内，隧道线路贯穿南吕梁山山脉以东及临汾盆地边缘丘陵区，隧道进口端位于蒲县境内，出口端位于临汾市尧都区与洪洞县交界处，设计为双洞单线隧道。南吕梁山隧道左线进口里程DK298+175，出口里程DK321+618，左线全长23443m；右线进口里程DK298+145，出口里程DK321+618.5，右线全长23473.5m；左右线按照中心线间距30m设计，隧道最大埋深约550m。2设计原则南吕梁山隧道双块式无砟轨道道床，每公里铺设1666对双块式轨枕，扣件采用预埋铁座式弹性可调扣件，钢轨采用60kg/m钢轨，道床板厚度为300mm，道床板宽度为2800mm，每6.58m为一道床板，设置一道20mm的伸缩缝，每块道床板上均匀布置11对支承块。直线地段道床板顶面抹成1%人字坡，曲线地段按超高抹平，以利排水。对于道床板在隧道变形缝处断开后，轨枕间距可根据现场情况进行调整，调整范围600650mm，最外侧轨枕中心至道床板边缘距离不小于290mm。3 道床施工重载双块式无砟轨道工艺流程见工具轨排架法施工工艺流程图。组装轨排、吊装对位接地检测砼初凝后轨排松扣混凝土养生机具转移拆除轨道排架测量放线道床底层钢筋安装砼材料准备砼拌合砼质量检验砼运输轨排粗调道床顶层钢筋安装混凝土浇筑、抹面成型砼试验及试件制作安装横向伸缩缝隔板轨排精调及综合检查施工准备文明施工组织机构：文明施工领导小组吊装轨枕、分枕轨道材料准备轨道材料分配轨料运输绝缘检测轨道几何形态监控质量检查工具轨排架法施工作业流程3.1 施工准备3.1.1 无砟轨道铺设条件检查、评估完成线下工程验收、沉降观测评估、隧底加固处理评估、第三方检测缺陷整改；复测CP、CP控制点并布设测量加密桩控制点，布设测量CP控制网，并进行控制网测量、评估（CPIII控制测量网整体测量评估）。3.1.2 机械设备进场及验收轨排框架法施工无砟轨道， 轨道排架主要部件有：托梁、工具轨（60Kg/m钢轨）、定位夹板、楔形夹板、调整夹板、双块式轨枕定位标、螺柱支腿和轨向锁定器等。螺柱支腿进行轨道排架的高低、水平的调整；轨向锁定器进行轨道排架的横向调整和固定。选择排架类型和每榀轨排架长度需要综合考虑直线地段的长度、曲线半径大小、轨道排架加工精度、就位操作难易，以及所计算的曲线段矢量差值、相邻轨枕间距的内外侧弧形差值、枕内外侧弧形累计差值等。3.1.3 洞外轨枕储备及验收（1）储存场地选择在隧道洞口附近选择合适场地作为轨枕的存放场地，并制定轨枕存放及防护方案。按照既定方案配置足够的轨枕防护材料。轨枕存放场基面应平整、排水系统完善。双块式轨枕选择在南吕梁山隧道斜井工区料库前已硬化的空地内存放，场地底部用混凝凝土铺底，场地平顺。排水通畅。（2）轨枕的验收轨枕的主要检测项目：轨枕进场前先安排专人参照标准：山西中南部铁路通道30吨轴重重载铁路试验段隧道内双块式无砟轨道用双块式轨枕技术条件（暂行）、对到场轨枕检查验收，重点是轨枕的外观及其生产厂家提供的自检合格证明文件，发现不达标的及时清除不合格品。3.1.4 洞外钢筋加工、储备道床板钢筋在钢筋加工场下料加工成半成品，再输送至工作面绑扎组装。进场钢筋存放在斜井工区加工棚内检验，经现场试验合格后进行加工；钢筋运至工作面钢筋按设计要求在洞外下料，采用农用车运输，计算好单位使用数量，按每次使用量运送。钢筋加工场地设置在隧道洞外钢筋加工棚内，钢筋加工棚内分为钢筋检验区、合格区、下料区、加工区和存放区。存放区依次为横向钢筋、纵向钢筋、L型筋存放区。3.2 隧底凿毛1 道床板施工前，将道床板施工范围内前方不少于200m范围的混凝土表面清除干净，然后对其表面进行凿毛，使新老砼之间能够形成一个整体。2 要求：砼面凿毛不但要去除浮浆，还要形成凹凸麻面，平面的见新面不应小于50%，立面深度不得小于5mm，并尽量保证在立面上存在一定凹凸关系（具体可参见下图4-6）。图4-8 冲洗及凿毛图3.3 下层钢筋布设混凝土道床板下层配筋包括纵向钢筋（距隧道洞口200m以内为20的钢筋，大于隧道洞口200m范围内为16的钢筋）和横向钢筋（洞身16mm/150mm，洞口200m为20 mm/150mm），钢筋级别为（HRB400）。详细见钢筋布置图3-1、2。道床板钢筋在洞外钢筋加工棚内加工，在洞内铺设绑扎。绑扎时在纵、横向钢筋搭接处采用绝缘卡隔离，确保纵、横向钢筋节点绝缘。在钢筋网下放置混凝土垫块，按照1不小于4个成梅花形布置，保证混凝土保护层底部最小厚度符合要求（设计钢筋最小保护层厚度35mm）。在纵横向钢筋交叉处设置绝缘卡绑扎牢固，绑扎后剪去绝缘卡多余部位。图3-1隧道距洞口200米以内道床板下层钢筋布置图图3-2 隧道距洞口大于200m道床板下层钢筋布置图纵横向钢筋均匀散布，钢筋绑扎安装允许偏差符合下表3-1规定。表3-1 钢筋的绑扎安装允许偏差序 号项 目允许偏差（mm）检查方法1钢筋间距20尺量2钢筋保护层厚度10，0尺量3.4 轨排组装及铺设3.4.1轨排组装无砟轨道施工采用自行式龙门吊散枕，龙门吊跨度为3.5m，自身承重为5t，走行速度为220m/min。人工配合将轨枕放置在平板车上。双块式轨枕在组装前，对其承轨枕、螺栓孔清理干净，主要检查桁架钢筋是否弯曲、扭曲变形，正线采用双块式轨枕SYSK型（图号研线20131218），配套采用WJ-12弹性扣件。双块式轨枕间距为600mm，可根据施工情况进行微小调整。1、测量放线、散布轨枕利用全站仪在平板车上精确放样出单块道床板尺寸的边线、中线、及轨枕设计间距，利用定位钢筋卡，把轨枕块位置按设计间距平均散放。2、吊运轨排架吊运轨排架前先对轨排进行精度检测，精度达标后，再利用龙门吊将轨排架吊放至平板车上，根据平板车上的测量放样，将轨排架放置指定位置，减少轨枕块安装时调整工作量。安排4人利用专用吊绳及杠木进行移动，每侧安排2人，匀速将轨排架移动到平板车上。3、扣件安装扣件组装流程为：施工准备扣件第一部分组装工具轨落位扣件第二部分组装扣件紧固检查扣件。3.4.2轨排架的铺设1、通过龙门吊及夹具将组装好的轨排架提拉、横移、下放至道床施工区指定位置。2、调整工具轨排架位置。轨缝间距控制在不大于30cm，接头安装固定夹板。3、安装螺杆调节器、固定轨排4、螺杆调节器功能和安装前检查(1)螺杆调节器的功能螺杆调节器是用于固定工具轨排架，将螺杆手柄推入凹板和中间部件相应的角度孔中固定角位，拧动螺杆调节高程，拧转连动调节杆螺栓调整轨道横向尺寸，螺杆调节器能在3个方向进行调整，纵向（高度）、水平（移动）、超高段角度可调整。(2)螺杆调节器安装前检查螺杆调节器干净，无混凝土附着，平移板已涂油并活动自如，托轨盘已涂油防护。部件配置数量齐全。部件使用工作状态完好。对扭曲变形的应进行剔除，整配合格后方能使用。(3)安装螺杆通过螺杆调节器对轨排的高低、轨距和轨向的调整，使之满足轨道线型验标要求，并固定工具轨的空间几何状态。按照仰拱顶面复测高程及轨面高程计算螺杆安装高度，并在每托盘处仰拱明显标记。按照计算高度每根工具轨自一端到另一端两侧对称安装螺杆。安装调节器螺杆。根据超高的不同选择螺杆调节器托盘的倾斜插孔（用于调节与底座面的角度，确保垂直大地，受力良好）；采用电动扳手拧紧调节螺杆或徒手拧至螺杆接触地面，再使用扭矩扳手旋转180消除孔隙，使螺杆底部略有受力；超高段需要使用扭矩扳手旋转90消除空隙，使螺杆底部受力，直线段用手拧紧即可。(4)工具轨轨撑排架连接组装工具轨轨撑排架组装前应细调轨枕间距，严格放正轨枕；检查轨枕与工具轨的垂直度以及扣件是否发生塑性变形，如不满足要求则进行调整；轨排组装时铁垫板应居中。松开扣件，定位工具轨。使用双头内燃机扭矩扳手同步拧紧一套扣件系统的两个螺栓，确保两侧扣件压力均匀，减少安装误差。轨排组装完成后，应对轨距、轨枕位置、轨枕间距进行检查。轨距允许偏差2mm。3.5 轨排粗调3.5.1轨排粗调定位测量与调整应遵循以下步骤：1、粗调设备支撑轨排。2、通过CPIII测量轨排。3、计算获得轨排调整量。4、按调整量调整轨排。5、轨排粗调到位后，调整螺杆支撑器固定轨排。6、螺杆支撑器安装的间距以2个轨枕距离为宜，每组轨排的端头应单独用螺杆支撑器加密。7、安装轨排侧向固定装置。3.5.2轨排粗调定位允许偏差差应符合表3-4的规定。表3-4 粗调定位允许偏差序 号项 目允许偏差1钢轨横向位置32钢轨顶面高程0-33.6 上层钢筋绑扎混凝土道床板上层配筋包括纵向钢筋( 20 mm，在每个横截面内有10根，隧道洞口段为10根) 和横向钢筋 (距洞口小于200m范围内用20的螺纹钢筋，洞身部位用16的螺纹钢筋)，钢筋级别为3级 (HRB400)。详细见下图3-5、6：图3-5 洞口段道床板上层钢筋（距洞口小于200m）布置图图3-6洞口段道床板上层钢筋（距洞口大于200m）布置图按设计要求绑扎道床板上层钢筋网。在钢筋交叉点处加绝缘卡，绝缘绑扎线绑扎。混凝土保护层两侧和顶部最小厚度符合要求（设计钢筋最小保护层厚度35mm)，允许偏差5mm。非接地钢筋中，任意两根钢筋的电阻值不小于2M；并保证与侧向模板与沉降缝分隔板无任何连接。3.7 横向模板安装南吕梁山隧道采用双块式式无砟轨道，轨道预留高度557mm，道床板厚度为300mm。南吕梁山隧道为双洞单线隧道，隧道两侧电缆槽边墙间距设计值为2810mm，其设计高度与轨面高度一致。道床板设计宽度是2800mm，与两侧电缆槽边墙设计间距为5mm。由于道床板与两侧电缆槽边墙设计间距仅有5mm，据了解施工时均有一定的预留。道床板施工时可将电缆槽边墙作为侧模，道床板和电缆槽边墙间采用1020mm厚的聚乙烯泡沫型板材隔离，并在上部3040mm高度范围内采用聚胺酯进行密封，模板只设横向端头模板，长度为2800mm。详见图3-8图3-8道床板与电缆槽边墙接口设计图3.8 泄水槽安设电缆槽底部设置宽为4cm的泄水槽，泄水槽贯通至排水沟，间距35m。靠近道床板一侧通过直径为5cm的PVC管连接，PVC管紧贴电缆槽边墙，并高出道床板设计表面1015cm，待无砟轨道结构施工完成后，截至与道床板表面平齐。见图3-9。图3-9 双块式无砟轨道排水接口设计图3.9 轨排精调线路精确调整为关键的一道工序，它是轨道能否达到设计要求起着决定性作用。无砟轨道精调时，施工段的电缆沟上的轨枕都已安装到位，二侧已经没有其它杂物，只施工前进方向二侧有部分轨枕及物流，采用徕卡一秒级或天宝一秒级全站仪后视CPIII、轨检小车、轨距尺进行调整。精调时，每次测设上次施工段十根轨枕进行搭接，小车静置于被调整轨道上，通过全站仪对小车棱镜点的跟踪测量，实时显示对应点处的轨道位置、设计位置及其位置偏差的大小、调轨方向，直接指导现场的调轨作业。 轨道精调和混凝土浇筑之间的时间控制在6h内，轨排测量测点应设在轨排支撑架位置，保证钢轨及其接头的平顺，在测设曲线时，边测量边进行加固，防止钢轨刚性绕度引起的轨排变型。在每次测量时，都结合轨检小车进行校核，使其参数在规范允许范围内。所有精调作业完成后，现场任何人员和设备不得碰撞轨道。调整结果经相关质检和监理人员共同确认，并做好详细记录。轨排精调作业应遵循以下步骤：1、将轨道几何状态测量仪置于待调轨道上，启动测量程序。2、用程序控制的全站仪测量轨道几何状态测量仪上的棱镜，计算和显示轨道调整量。3、在每个螺杆支撑点进行平面位置和高程的调整。4、重复步骤2和3，直至免租轨道几何状态静态检测精度及允许偏差的要求。详见表3-5。表3-5 轨排精调允许偏差序 号项 目允许偏差（mm）1中线位置22轨面高程23线间距+5，03.10混凝土施工混凝土采用混凝土运输车沿便道运送到施工现场，龙门吊配合自制料斗进行混凝土运输浇筑。在混凝土泵送前，需检验各项混凝土指标，混凝土坍落度一般控制在140160mm；还须用水对料斗进行清洗、润湿。卸料操作人员必须对入斗混凝土进行检查，如发现异常情况如砂石含量忽然过多或过少时，应及时停止混凝土输送作业，请示拌合站或试验人员进行处理，避免混凝土质量不合格现象发生。 3.11质量控制1、按要求进行混凝土塌落度、含气量等指标的检查。2、记录混凝土入模温度（530）。3、道床板混凝土振捣密实后，表面按设计设置横向排水坡，人工整平、抹光，其外形尺寸应满足允许偏差（见下表3-6）。4、下料时应及时振捣，防止集料过多导致轨排上浮，避免振捣器碰撞螺杆调节器、轨枕和钢筋等。5、混凝土浇筑量、振捣时间、浇筑机械合理匹配，确保浇筑时枕底密实。6、底座预湿润时不得有积水。7、及时抹面，清洁轨枕、扣件、钢轨。8、对拌和站、电力使用等建立必要的应急预案。表3-6混凝土道床板外形尺寸允许偏差序号检 查 项 目允许偏差（mm）1顶面宽度102道床板顶面与承轨台面相对高差53中线位置24平整度3mm/1m3.12 混凝土养护待混凝土收光面完成后应立即将道床板用土工布覆盖并洒水养护。覆盖时，一定要将土工布满铺在混凝土表面上，同时注意不要将土工布覆盖在钢轨上，一定要将土工布塞在钢轨下面，确保在洒水后，整个混凝土表面均处于饱水湿润状态，利用事先在隧道侧沟内分段设置的截水墙，利用水泵抽水、人工养护。混凝土表面覆盖养护时间不得少于14天，以混凝土表面经常处于湿润状态为标准，安排责任心较强的施工人员专门负责养护，同时应加大平时养护质量检查的频率，确保道床板混凝土的施工质量。3.13拆除模板及支撑杆3.13.1螺杆、扣件的松动由于螺杆及扣件的松动及拆除是一道非常重要的施工工序，为了不扰动轨排，施工前对所有操作工人进行交底，定员定岗，并在施工现场设置警示牌。具体的顺序是：浇筑混凝土后2.53小时，人工利用六角螺帽扳手将螺杆放松0.25圈（注意方向和角度，方向不能反，角度90度），即轨道将下沉1mm；浇筑46小时后，松开全部扣件，释放轨道在施工过程中因温度变化引起的变形。4 重难点控制措施4.1 轨排抗上浮措施轨排精调完成后，在隧底打设锚固螺栓，用铁丝将轨排与锚固螺栓连接起来，通过锚固螺栓固定，防止轨排上浮。在混凝土初凝前，将铁丝剪断，并修补平整。4.2 轨枕预留孔填充措施双块式轨枕块预留孔需填实，在上层钢筋穿孔绑扎完成，检查合格之后，用锚固剂对轨枕块预留孔进行填充，使用钢筋将锚固剂挤压入孔内，挤压密实。4.3 富水地段防排水措施在隧道内富水地段，采用设置横向截水沟排水。在富水地段仰拱填充层或底板上，切出一个截面为20cm*20cm的截水沟，沟底从隧道中线处设置向两侧3%的人字坡。截水沟与隧道内排水沟连通，每200300m设置一道截水沟。当道床施工到截水沟位置，向沟内铺设盲管、土工布，用无砂混凝土填满，做盲沟使用。4.4 伸缩缝、沉降缝布设措施道床板分块浇筑，并在隧道沉降缝处断开，标准道床板长度为6.58m，两道床板间设置宽20mm的伸缩缝，伸缩缝采用聚乙烯泡沫型板材填缝，并在表面3